• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Przełom na skalę światową w unijnych badaniach nad białkiem transportowym

    26.04.2010. 20:12
    opublikowane przez: Redakcja Naukowy.pl

    Zespół naukowców, którego prace są finansowane ze środków unijnych, jako pierwszy na świecie poznał strukturę białka transportowego we wszystkich trzech głównych postaciach strukturalnych. Białka transportowe są odpowiedzialne za przenoszenie substancji do wnętrza i na zewnątrz komórek, a nowe odkrycia opisane w czasopiśmie Science mogą przyczynić się do opracowania nowych leków na cały szereg chorób i zaburzeń.

    Źródłem unijnego wsparcia dla prac był projekt E-MEP (Europejskie białko błonowe), który otrzymał dofinansowanie z tematu "Nauki o życiu, genomika i biotechnologia na rzecz zdrowia" Szóstego Programu Ramowego (6PR) oraz projekt EDICT (Europejska inicjatywa farmaceutyczna dotycząca kanałów i transporterów), dofinansowany z tematu "Zdrowie" Siódmego Programu Ramowego (7PR).

    Białka transportowe przenoszą molekuły przez błony komórkowe przełączając się między trzema różnymi postaciami. Pierwsza postać charakteryzuje się jamą skierowaną na zewnątrz. Związek chemiczny wchodzi do jamy i przyczepia się do miejsca wiązania, wówczas białko przełącza się na drugą, "zokludowaną" postać, w której ładunek jest zablokowany wewnątrz białka. Wreszcie transporter przechodzi kolejną zmianę, otwierając jamę wewnątrz komórki. System działa jak swego rodzaju bramka zapadkowa, tj. jama jest otwarta po jednej lub po drugiej stronie, ale nigdy nie ma bezpośredniego kanału przez białko.

    Badanie białek transportowych, których w organizmie są tysiące, stanowi nie lada wyzwanie. Rozkładają się w wodzie i z tego powodu niezwykle trudno je oczyścić i skrystalizować, ale nawet w przypadku wytworzenia wysokiej jakości kryształów opracowanie ich struktury wymaga wielu miesięcy starań. Do tej pory nikomu nie udało się wyjaśnić wszystkich trzech postaci strukturalnych jednego białka, a przez to wyobrażenia dotyczące sposobu funkcjonowania systemu jako całości opierały się na odkryciach dotyczących różnych białek.

    "Wcześniejsze modele pozwoliły nam ogólnie poznać ten mechanizm, niemniej nie dałoby się tego wykorzystać do opracowania leku" - zauważa profesor Peter Henderson z Uniwersytetu w Leeds, Wlk. Brytania. "Naukowcy zajmujący się tą dziedziną zawsze chcieli zaobserwować cały mechanizm w jednym białku."

    Badania, w których wzięli udział naukowcy z Japonii i Wlk. Brytanii, skoncentrowały się na Mhp1 (Microbacterium hydantoin permease 1) - białku transportowym odpowiedzialnym za przenoszenie do komórek molekuł zwanych hydantoinami, gdzie są przekształcane na aminokwasy, budulec białek. Błędy w Mhp1 i spokrewnionych białkach transportowych powiązano z wieloma zaburzeniami, w tym z chorobami o podłożu neurologicznym, nefrologicznym i nowotworowym.

    Zespół opublikował w 2008 r. w czasopiśmie Science szczegółowe dane na temat skierowanej na zewnątrz i zokludowanej struktury Mhp1. Ostatni artykuł objaśnia strukturę Mhp1 skierowaną do wewnątrz. Odkrycia dostarczają nowych informacji na temat sposobu przełączania się białka między trzema postaciami.

    "Trzecia struktura uzupełnia obraz, umożliwiając nam zrozumienie mechanizmu zmiennego dostępu Mhp1 w najdrobniejszych szczegółach" - wyjaśnia dr Alexander Cameron z Wydziału Bionauk Molekularnych Imperial College w Londynie, Wlk. Brytania. "Niespodziewanie odkryliśmy również podobieństwo struktur wielu białek transportowych, które wcześniej były uznawane za odmienne, zatem spodziewamy się, że nasz model przyczyni się do szybszego postępu w badaniach prowadzonych przez kolegów na całym świecie."

    Istnieje nadzieja, że poznanie mechanizmów białek transportowych pomoże naukowcom wykorzystać je do przenoszenia leków do komórek.

    Naukowcy pracujący przy projekcie EDICT już wykorzystują odkrycia dotyczące mechanizmu Mhp1. "Odkryliśmy około 20 związków chemicznych, które pasują do miejsca wiązania Mhp1, a spośród nich wykazano wiązanie się trzech. Sądzę, że wchodzimy w ekscytujący okres odkrywania" - mówi profesor Henderson, który jest również koordynatorem projektu EDICT.

    Tymczasem naukowcy planują dokładnie zbadać, co powoduje przejście białka z jednej postaci do drugiej.

    "Dojście do tego etapu zabrało wiele czasu - ponad 10 lat - ale trudna nauka jest czasochłonna. Teraz raczkujące badania zaczynają zmieniać się w użyteczne zastosowania" - mówi profesor Henderson. "To najlepsza rzecz, jaką robiłem w ciągu swojej dotychczasowej kariery naukowej."

    Za: CORDIS

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Białka fuzyjne (białka chimeryczne) – białka powstające z połączenia 2 lub większej liczby genów, które pierwotnie były odpowiedzialne za produkcję niezależnych białek. Produktem genu fuzyjnego jest białko (polipeptyd), którego funkcja jest w pewnym stopniu pochodną funkcji białek kodowanych przez geny wchodzące w skład takiego połączenia. Białka Opa – zestaw zewnętrznych białek błonowych będących czynnikami zjadliwości. Umożliwiają one przyleganie do komórek gospodarza i wykazują właściwości antyfagocytarne. Białorutenizacja − proces nadawania cech kultury białoruskiej osobom lub zbiorowościom funkcjonującym wcześniej w ramach innych kultur, umacniania pozycji kultury i języka białoruskiego w danej dziedzinie lub na określonym obszarze. W latach 20. XX wieku stanowiła ona część oficjalnej polityki władz Białoruskiej SRR. Współcześnie, zdaniem niektórych polskich badaczy, białorutenizacja objawia się określaniem elementów i dziedzictwa kultur nie-białoruskich na Białorusi jako elementy kultury białoruskiej.

    Białka błonowe to białka związane ze strukturą błony biologicznej. W tych błonach białka pełnią rozliczne funkcje niezbędne dla prawidłowego funkcjonowania komórki. Występują m.in. w roli: Białoruskie Towarzystwo Naukowe (biał. Беларускае навуковае таварыства) – białoruska instytucja naukowa działająca w okresie międzywojennym, reaktywowana podczas niemieckiej okupacji.

    Białka pozbawione struktury trzeciorzędowej (ang. intrinsically unstructured proteins) – klasa białek w całości lub częściowo pozbawionych struktury trzeciorzędowej. Stan ten dotyczy białek w pełni funkcjonalnych i występuje w fizjologicznych warunkach. Zjawisko to jest obserwowane w 2-33% przypadków (w zależności od organizmu). Białoruskie Zeszyty Historyczne - wydawnictwo ciągłe, wydawane przez Białoruskie Towarzystwo Historyczne (Białystok). Wychodzi od 1994 co pół roku. Redaktorem naczelnym Zeszytów jest Eugeniusz Mironowicz. W periodyku ukazują się w języku polskim i białoruskim artykuły, komunikaty, materiały biograficzne, materiały źródłowe, polemiki i recenzje dotyczące historii Białorusi i Białorusinów oraz Wielkiego Księstwa Litewskiego.

    Białka fibrylarne (białka włókniste, włókienkowe lub włókiennikowe, skleroproteiny, skleroproteidy, albuminoidy) - białka proste o strukturze włókienkowej stanowiące podstawowy materiał budulcowy organizmów zwierzęcych. Białka S100 – rodzina niskocząsteczkowych białek komórek kręgowców, charakteryzujących się obecnością dwóch motywów strukturalnych typu helisa-skręt-helisa, które wykazują powinowactwo do jonów wapnia. W komórkach białka te występują jako antyrównoległe homo- i heterodimery, lub rzadziej w postaci bardziej złożonych oligomerów. Opisano przynajmniej 21 białek należących do tej rodziny. Nazwa wzięła się stąd, że w neutralnym pH białka S100 są w 100% rozpuszczalne (ang. soluble) w roztworze siarczanu amonu. Większość białek należących do rodziny S100 jest kodowanych przez geny zlokalizowane w obrębie loci kompleksu EDC (ang. epidermal differentiation complex) na długim ramieniu chromosomu pierwszego.

    Białorutenistyka – dział slawistyki zajmujący się badaniem języka, literatury i kultury białoruskiej. Katedra Białorutenistyki prowadzi jednolite stacjonarne studia magisterskie w zakresie specjalizacji podstawowych: literaturoznawstwa i językoznawstwa oraz fakultatywnie specjalizacji zawodowej – nauczycielskiej. Najwybitniejszym polskim białorutenistą jest obecnie profesor Elżbieta Smułkowa. Katedra Białorutenistyki istnieje na Uniwersytecie Warszawskim od początku października 1956 roku. W ciągu kilkudziesięciu lat była jedyną białorusoznawczą uniwersytecką placówką na świecie (poza Białorusią). Dopiero w latach dziewięćdziesiątych powstały dalsze białorutenistyki w Lublinie i Białymstoku. Katedra koncentruje się na badaniach białoruskich związków literackich, językowych, folklorystycznych, białoruskim ruchu literackim w Polsce oraz na białoru­skim piśmiennictwie emigracyjnym.

    Błona komórkowa, plazmolema, plazmolemma (cytolemma, plasmolemma) – półprzepuszczalna błona biologiczna oddzielająca wnętrze komórki od świata zewnętrznego. Jest ona złożona z dwóch warstw fosfolipidów oraz białek, z których niektóre są luźno związane z powierzchnią błony (białka peryferyjne), a inne przebijają błonę lub są w niej mocno osadzone białkowym lub niebiałkowym motywem (białka błonowe).

    Dodano: 26.04.2010. 20:12  


    Najnowsze